一种能够安全补锂的负极集流体及负极片和补锂型电池的制作方法

本技术涉及电池中的集流体及补锂，特别是涉及一种能够安全补锂的负极集流体及负极片和补锂型电池。

背景技术：

1、补锂是一种提升能量密度和循环寿命的理想且实用化的技术，目前此技术也是被业内各个厂家所广泛研究、实用。

2、在补锂技术发挥显著作用的同时，也面临着巨大的风险和工艺难题，具体如下：

3、1、如何尽可能降低对负极片进行补锂所带来的安全问题的发生概率；需要说明的是，由于锂金属为活泼金属，负极片在补锂后，比较容易因为环境的中水分变化发生化学反应，有发生火灾的可能。

4、2、补锂所产生的快速反应，会导致电芯内部产生结构性坏点；

5、3、传统的锂条补锂，会造成电芯内部空间的浪费，如入壳比降低，能量密度不能有明显提升等情况。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种能够安全补锂的负极集流体及负极片和补锂型电池。

2、为此，本实用新型提供了一种能够安全补锂的负极集流体，其包括负极集流体基本箔材；

3、负极集流体基本箔材上，等间距地均匀分布有多个垂直贯穿的贯穿通孔；

4、每个贯穿通孔内，分别设置有补锂填充物；

5、所述补锂填充物中，包括金属锂粉；

6、所述补锂填充物为多层式结构的补锂填充物；

7、多层式结构的补锂填充物中，包括至少一层金属锂粉层。

8、优选地，多层式结构的补锂填充物，为三层式结构的补锂填充物；

9、三层式结构的补锂填充物，包括从上到下依次设置的第一填充物质层、金属锂粉层和第二填充物质层；

10、金属锂粉层，位于第一填充物质层和第二填充物质层之间的位置，并且金属锂粉层的上下两侧面，分别与第一填充物质层的底面和第二填充物质层的顶面相接触。

11、优选地，金属锂粉层的上下两侧面，分别与第一填充物质层的底面和第二填充物质层的顶面相挤压接触。

12、优选地，第一填充物质层和第二填充物质层中的填充物质完全相同。

13、优选地，每个贯穿通孔内的金属锂粉层的体积，占该贯穿通孔内腔体积的70％～90％；

14、每个贯穿通孔内的第一填充物质层和第二填充物质层体积之和，占该贯穿通孔内腔体积的10％～30％。

15、优选地，第一填充物质层、金属锂粉层和第二填充物质层这三层物质之间为物理堆积结构，相互之间无粘结剂。

16、另外，本实用新型还提供了一种负极片，包括如前所述的能够安全补锂的负极集流体；

17、负极集流体具有的负极集流体基本箔材的上下两侧表面，分别覆盖地设置有一层负极活性物质层。

18、另外，本实用新型还提供了一种补锂型电池，包括如前所述的负极片。

19、由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种能够安全补锂的负极集流体及负极片和补锂型电池，其设计科学，能够有效提高电芯的能量密度，保证补锂过程的安全性，并且可以缓释控制补锂的过程，具有重大的实践意义。

20、与现有技术相比较，本实用新型的技术方案，一方面，比较安全，补锂剂填充于集流体内，避免了后续的生产中直接接触空气而发生副反应及风险，另一方面，多孔集流体以及隐藏式补锂可以一定程度上提升电芯的能量密度，还可以通过控制外界条件，起到缓释、可控补锂的效果，并可补充成膜添加剂。

技术特征：

1.一种能够安全补锂的负极集流体，其特征在于，包括负极集流体基本箔材(2)；

2.如权利要求1所述的能够安全补锂的负极集流体，其特征在于，多层式结构的补锂填充物，为三层式结构的补锂填充物；

3.如权利要求2所述的能够安全补锂的负极集流体，其特征在于，金属锂粉层(4)的上下两侧面，分别与第一填充物质层(5)的底面和第二填充物质层(6)的顶面相挤压接触。

4.如权利要求2所述的能够安全补锂的负极集流体，其特征在于，第一填充物质层(5)和第二填充物质层(6)中的填充物质完全相同。

5.如权利要求2所述的能够安全补锂的负极集流体，其特征在于，每个贯穿通孔(3)内的金属锂粉层(4)的体积，占该贯穿通孔(3)内腔体积的70％～90％；

6.如权利要求2所述的能够安全补锂的负极集流体，其特征在于，第一填充物质层(5)、金属锂粉层(4)和第二填充物质层(6)这三层物质之间为物理堆积结构，相互之间无粘结剂。

7.一种负极片，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的能够安全补锂的负极集流体；

8.一种补锂型电池，其特征在于，包括如权利要求7所述的负极片。

技术总结
本技术公开了一种能够安全补锂的负极集流体，包括负极集流体基本箔材；负极集流体基本箔材上，等间距地均匀分布有多个垂直贯穿的贯穿通孔；每个贯穿通孔内，分别设置有补锂填充物；所述补锂填充物中，包括金属锂粉；所述补锂填充物为多层式结构的补锂填充物；多层式结构的补锂填充物中，包括至少一层金属锂粉层。本技术还公开了一种能够安全补锂的负极片以及一种补锂型电池。本技术设计科学，能够有效提高电芯的能量密度，保证补锂过程的安全性，并且可以缓释控制补锂的过程，具有重大的实践意义。

技术研发人员：薛有宝,万柳,赵李鹏,刘伯峥,徐晓明,曾涛
受保护的技术使用者：力神（青岛）新能源有限公司
技术研发日：20221122
技术公布日：2024/1/12